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diff --git a/divers/bouts-a-deplacer.tex b/divers/bouts-a-deplacer.tex new file mode 100644 index 0000000..3f29128 --- /dev/null +++ b/divers/bouts-a-deplacer.tex @@ -0,0 +1,105 @@ +\ifx\danslelivre\undefined +\documentclass[9pt]{smfart-moi} +\input{commun} +\input{smf} +\input{adresse} +\input{gadgets} +\input{francais} +\input{numerotation} +\input{formules} +\input{encoredesmacros} + +\usepackage{stmaryrd} +\usepackage{graphics} +\usepackage[usenames,dvipsnames]{xcolor} +%\usepackage{makeidx} +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary{matrix} +\usepackage{srcltx} % pour passer du dvi au tex en cliquant +%\usepackage{pxfonts} + +\textwidth13cm % pour pouvoir lire le nom des étiquettes si \usepackage{showkeys} +%\makeindex + +\title{Bouts à déplacer} + +\begin{document} +\maketitle +\tableofcontents +\else +\chapter{Bouts à déplacer} +\fi + +\begin{théorème2}\label{second théorème quotient fini} +Soient $B$ un anneau nœthérien réduit et $G$ un groupe fini agissant sur $B$ par +automorphismes. Si $\# G$ est inversible sur $B$, l'anneau +$A=\Fix_G(B)$ est nœthérien et le morphisme $A→B$ est \emph{fini}. +\end{théorème2} + +L'hypothèse que $B$ est réduit n'est là que pour simplifier légèrement +la démonstration : le résultat ci-dessus est vrai sans cette +hypothèse. + +\begin{démo} +Commençons par montrer que $A$ est nœthérien. +Considérons le morphisme $A$-linéaire $\Tr:B→A$, $x\mapsto \frac{1}{|G|}∑_{g∈G} +g(x)$, parfois appelé « opérateur de Reynolds ». Soient $I$ un idéal de $A$ et +$x∈IB∩A$. De l'égalité $x=\Tr(x)$ on tire immédiatement que +$x∈I\Fix_G(B)=I$. Ainsi, $IB∩A=I$, pour tout idéal $I⊆A$, +l'inclusion opposée étant en effet triviale. On en déduit que l'anneau $A$ +est nœthérien. + +Démontrons maintenant que $A→B$ est un morphisme fini. + +\begin{enumerate} +\item (Réduction au cas d'un produit de corps.) +Considérons l'ensemble fini $\{𝔭_i\}_{i∈I}$ des idéaux premiers minimaux de $B$. +Pour chaque $i$, $𝔭_i^G$ est un idéal premier \emph{minimal} de $B^G$. +En effet, si $𝔮\subsetneq 𝔭^G$ est un idéal premier, le morphisme +$B/B^G$ étant entier, il existe d'après \ref{relèvement de paires} +une paire d'idéaux premiers de $B$, +$𝔮'⊂𝔭'$ au-dessus de $𝔮⊂𝔭^G$. On peut supposer $𝔭'=𝔭$ car $G$ agit +transitivement sur les fibres de $\Spec(B)→\Spec(B^G)$ +(\emph{op. cit.}, n°2, th. 2). + +Soit $\Frac{\,B}$ (resp. +$\Frac{\,B^G}$) l'anneau total des fractions de $B$ (resp. $B^G$)·; +c'est un produit de corps dans lequel $B$ (resp. $B^G$) s'injecte, +isomorphe au semi-localisé de $B$ en les $\{𝔭_i\}_{i∈I}$ (resp. +$\{𝔭_i^G\}_{i∈I}$). Soit $S=B-⋃𝔭_i$ ; on a donc $\Frac{\,B}=S^{-1}B$. +D'après (\emph{op. cit.}, §1, n°1, prop. 23), on a $(S^{-1}B)^G=(S^G)^{-1}B^G$, +de sorte que $(\Frac{\,B})^G=\Frac{\,B^G}$ et +$B⊗_{B^G} \Frac{\,B^G}≅\Frac{\,B}$. + +Supposons $\Frac{\,B}$ fini sur $\Frac{\,B^G}$, de sorte qu'il existe d'après +l'isomorphisme précédent un nombre fini $n$ \emph{d'éléments de $B$}, qui engendrent $\Frac{\,B}$ +sur $\Frac{\,B^G}$. Observons que l'opérateur $\tr:B→B^G$ définit, +par composition avec le produit, un accouplement $B⊗_{B^G} B→ B^G$ +qui est parfait sur les anneaux de fractions : +on se ramène à montrer que si $e_i$ est un idempotent +correspondant au facteur $K_i=\Frac{\,B/𝔭_i}$ de $\Frac{\,B}$, l'élément +$\tr(e_i)$ est non nul ; il est en effet égal à $\frac{|G_i|}{|G|}$, +où $G_i$ est le stabilisateur de $e_i$. +Les $n$ éléments ci-dessus définissent donc un \emph{plongement} $B^G$-linéaire +de $B$ dans $(B^G)^n$. On peut conclure par nœthérianité. + +\item (Réduction au cas, connu, d'un corps.) +Soit donc $B=∏_i K_i$ un produit fini de corps et posons $X=\Spec(B)=∐_i η_i$. +Si $X=X₁∐X₂$, où $X₁$ et $X₂$ sont $G$-stables, $X/G=(X₁/G)∐(X₂/G)$ de sorte +que l'on se ramène immédiatement au cas où $X/G$ est connexe, \cad où l'action +de $G$ est \emph{transitive}. Pour tout $i$, notons $G_i$ le groupe de +décomposition correspondant. D'après le cas classique (cas d'un corps), +$η_i → η_i/G_i$ est fini étale. Il en résulte que le morphisme +$X→ ∐ η_i / G_i$ est fini. Enfin, puisque pour tout $i$, +$η_i/G_i\iso X/G$ (\emph{loc. cit.}, §2, n°2, prop. 4), le résultat en découle. +\end{enumerate} +\end{démo} + +\begin{miseengarde2} +Il n'est pas vrai en général que si $B$ est nœthérien +et $G$ fini d'ordre arbitraire, $A=\Fix_G(B)$ est nœthérien. \XXX +\end{miseengarde2} + +\ifx\danslelivre\undefined +\end{document} +\fi |